BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

BÙI ĐỖ QUỐC HUY NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN PHƯƠNG THỨC
VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
ĐIỆN LỰC SƠN TRÀ
Chuyên ngành:
Mạng và Hệ thống ñiện

Mã số:
60.52.50



Phản biện 1: TS. TRẦN VINH TỊNH

Phản biện 2: PGS.TS. TRẦN VĂN TỚP

Luận văn sẽ ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm Luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 11
tháng 6 năm 2011.
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng.
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng.
- 1 -

MỞ ĐẦU

I. Lý do chọn ñề tài
Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội của ñất nước, nhu cầu
về ñiện cũng tăng cao. Lưới ñiện Thành phố Đà Nẵng nói chung, lưới
ñiện Điện lực Sơn Trà nói riêng cũng ñã phát triển không ngừng, phụ
tải luôn tăng trưởng cao, lưới ñiện càng ngày càng ñược mở rộng và
hiện ñại hoá. Sản lượng ñiện của Thành phố Đà Nẵng hằng năm tăng

hoàn thiện kết dây hiện có, cũng như quy hoạch lưới phân phối nhằm
phục vụ cho công tác quản lý vận hành, ñáp ứng nhu cầu tăng trưởng
của phụ tải.
III. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
- Tính toán và phân tích ñể lựa chọn phương thức vận hành
cơ bản tối ưu nhằm ñảm bảo tổn thất công suất ∆P trong mạng là bé
nhất ñồng thời ñảm bảo ñiện áp tại các nút nằm trong giới hạn cho
phép.
- Tính toán và phân tích các phương thức vận hành dự phòng
có thể xảy ra khi lưới ñiện bị sự cố hoặc cắt ñiện công tác mà không
nhận ñược ñiện từ MBA nguồn ñể lựa chọn phương thức vận hành dự
phòng hợp lý nhất phục vụ cho công tác vận hành.
- Tính toán bù công suất phản kháng ứng với phương thức
vận hành tối ưu phục vụ cho công tác vận hành.
- Đề xuất một số giải pháp ñể hoàn thiện kết dây hiện tại, quy
hoạch lưới ñiện phân phối Điện lực Sơn Trà nhằm làm cho lưới ñiện
có tính linh hoạt cao trong vận hành, nâng cao chất lượng và hiệu quả
trong cung cấp ñiện.

- 3 -

IV. Tên ñề tài
Căn cứ vào mục ñích, ñối tượng, phạm vi và phương pháp
nghiên cứu, ñề tài ñược ñặt tên: ‘Nghiên cứu tính toán phương
thức vận hành tối ưu cho lưới ñiện phân phối Điện lực Sơn Trà’.
V. Bố cục luận văn
Trên cơ sở mục ñích nghiên cứu, ñối tượng và phạm vi
nghiên cứu, nội dung ñề tài dự kiến như sau:
- Mở ñầu.
- Chương 1: Tổng quan về lưới ñiện phân phối và tình hình

lượng ñiện áp kém hơn so với vận hành kín, nhưng nó có nhiều ưu
ñiểm như: ñầu tư lưới ñiện rẻ hơn, yêu cầu thiết bị ñóng cắt và bảo vệ
rơ le ñơn giản hơn, phạm vi mất ñiện không mở rộng, …
LĐPP trung áp có hai dạng là LĐPP trung áp trên không và
LĐPP cáp ngầm trung áp.
1.1.1.1. Lưới ñiện phân phối trung áp trên không
1.1.1.2. Lưới ñiện phân phối cáp ngầm trung áp
1.1.2. Về phụ tải ñiện
1.1.2.1. Đặc ñiểm của phụ tải ñiện
1.1.2.2. Các ñặc trưng của phụ tải ñiện
1.1.2.3. Yêu cầu của phụ tải ñối với hệ thống ñiện
a. Chất lượng ñiện năng: Gồm chất lượng tần số và ñiện áp.
b. Độ tin cậy cung cấp ñiện
- 5 -

1.2. Khái quát về ñặc ñiểm tự nhiên và kinh tế-xã hội của hai
quận Sơn Trà và Ngũ Hành Sơn
1.3. Tình hình cung cấp ñiện hiện tại trên ñịa bàn Điện lực Sơn
Trà
Điện lực Sơn Trà là một trong năm Điện lực trực thuộc Công
ty TNHH MTV Điện lực Đà Nẵng, ñược giao nhiệm vụ cung cấp
ñiện phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và ñời sống nhân dân
trên ñịa bàn hai quận Sơn Trà và Ngũ Hành Sơn.
Lưới ñiện phân phối Điện lực Sơn Trà ñược cung cấp ñiện
bằng hai TBA 110kV Quận Ba (E13) gồm 5 xuất tuyến và TBA
110kV An Đồn (E14) gồm 4 xuất tuyến.
1.3.1. Trạm biến áp 110 kV Quận Ba (E13)
1.3.2. Trạm biến áp 110 kV An Đồn (E14)
1.4. Tóm tắt và kết luận chương 1
Lưới ñiện phân phối Điện lực Sơn Trà có nhiệm vụ cung cấp

Công suất ñặt là 25/16/25MVA và ñiện áp là 110/38,5/23kV.
Các xuất tuyến ñang vận hành gồm: 471-E13, 473/E13, 475/E13.
2.1.1.2. Máy biến áp T2/E13
Công suất ñặt là 40 MVA, cấp ñiện áp 115/23/11kV. Các
xuất tuyến ñang vận hành gồm: 472/E13, 474/E13, 482/E13.
2.1.2. Trạm biến áp 110 kV An Đồn (E14)
Trạm 110kV An Đồn (E14): gồm một MBA T2 có công suất
25 MVA, cấp ñiện áp 115/24 kV ñang vận hành 4 xuất tuyến
471/E14, 472/E14, 473/E14, 474/E14.
2.2. Phương thức vận hành dự phòng hiện tại của LĐPP Điện lực
Sơn Trà
2.2.1. Khi mất ñiện lưới quốc gia
- 7 -

2.2.2. Khi sự cố TBA 110kV Quận Ba (E13)
2.2.3. Khi sự cố TBA 110kV An Đồn (E14)
2.3. Tóm tắt và kết luận chương 2
LĐPP Điện lực Sơn Trà hiện tại ñược vận hành hở, theo
dạng hình tia có liên kết mạch vòng hoặc không có liên kết mạch
vòng.
Sơ ñồ kết dây trong vận hành của LĐPP Điện lực Sơn Trà
chủ yếu dựa vào phân bố ñịa lý và thực tế vận hành. Một số xuất
tuyến ñược cải tạo phục vụ theo yêu cầu chỉnh trang, giải toả mở
ñường của Thành phố nên cần thiết phải tính toán ñể ñưa ra phương
thức vận hành tối ưu nhằm giảm thiểu tổn thất công suất trong vận
hành, ñảm bảo ñược ñộ tin cậy và chất lượng cung cấp ñiện.
Trên cơ sở kết quả tính toán các phương thức vận hành hiện
tại, phương thức vận hành dự phòng và phương thức vận hành tối ưu
ñể ñề xuất các giải pháp hoàn thiện phương thức kết dây hiện tại,
nâng cao hơn nữa ñộ tin cậy cung cấp ñiện trong quá trình vận hành.


- 9 -

3.1.3. Tính toán ñiểm mở tối ưu (TOPO)
Phần mềm PSS/ADEPT cung cấp một trình con ñể xác ñịnh
ñiểm mở tối ưu trong LĐPP sao cho tổn thất công suất trong mạng là
bé nhất. Giải thuật TOPO tối ưu hoá từng phần của một lưới ñiện
hình tia nối với một nút nguồn. Chính vì vậy mà trong tất cả mọi cấu
hình mạng ñiện hình tia, TOPO ñều có thể ñịnh ra một cấu hình có
tổn thất công suất tác dụng là bé nhất.

Hình 3.1. Thuật toán xác ñịnh ñiểm mở tối ưu (TOPO).
3.1.4. Tối ưu hoá việc lắp ñặt tụ bù (CAPO)
Tối ưu hoá vị trí lắp ñặt tụ bù trên lưới là tính toán vị trí lắp
ñặt tụ bù trên lưới sao cho kinh tế nhất (nghĩa là sao cho số tiền tiết
kiệm ñược từ việc ñặt tụ bù lớn hơn số tiền phải bỏ ra ñể lắp ñặt tụ
bù).
- 10 -

sao cho tổn thất công suất (∆P) là bé nhất, ñồng thời ñảm bảo chất
lượng ñiện áp tại các nút và ñảm bảo ñiều kiện phát nóng của dây dẫn.
Đặc trưng phụ tải của hệ thống ñiện Điện lực Sơn Trà trong
một ngày ñêm có các thời ñiểm ñặc biệt cần phải xem xét trong việc
tính toán chế ñộ vận hành của lưới ñiện như sau:
- Cao ñiểm sáng (từ 8h00 ñến 11h00).
- Cao ñiểm tối (từ 18h00 ñến 21h00).
- Thời ñiểm trung bình (từ 15h00 ñến 16h00)
- Thấp ñiểm tối (từ 0h00 ñến 3h00).
Trong ñó, công suất vào giờ cao ñiểm tối là lớn nhất và công
suất vào giờ thấp ñiểm tối là nhỏ nhất.
3.4. Tính toán, lựa chọn phương thức vận hành cơ bản tối ưu cho
lưới ñiện phân phối Điện lực Sơn Trà
3.4.1. Tính toán cho phương thức vận hành cơ bản hiện tại
Phần tính toán này ñược thực hiện bằng cách chạy trào lưu
công suất cho phương thức vận hành cơ bản hiện tại của LĐPP Điện
lực Sơn Trà ñang ñược sử dụng ở các chế ñộ phụ tải cực ñại, chế ñộ
phụ tải trung bình và chế ñộ phụ tải cực tiểu.
3.4.2. Tính toán, lựa chọn phương thức vận hành cơ bản tối ưu
Phần tính toán này ñược thực hiện bằng cách cho chạy trình
TOPO của phần mềm PSS/ADEPT. Trình TOPO này sẽ tính toán ñể
xem xét mở phân ñoạn nào trên các mạch vòng ñể ñem ñến tổn thất
công suất (∆P) trong toàn mạng là bé nhất.
Qua kết quả tính toán ñiểm mở tối ưu, ta thấy giữa phương
thức vận hành cơ bản tối ưu ñã tính toán và phương thức vận hành cơ
- 12 -

bản hiện tại mà Điện lực Sơn Trà ñang sử dụng có nhiều thay ñổi.
Trong tổng số 3 mạch vòng hiện có thì 3 mạch vòng ñều cần phải
thay ñổi lại ñiểm mở của lưới ñể ñem ñến tổn thất công suất (∆P)

công suất (∆P) nhỏ nhất và ñiện áp nằm trong giới hạn cho phép).
Các phương thức dùng ñể tính toán ñã ñược kiểm tra ñạt về ñiều kiện
phát nóng của dây dẫn. Việc sử dụng số liệu phụ tải tính toán vào
thời gian cao ñiểm tối là vì ñây là thời ñiểm phụ tải lớn nhất trong
ngày, nếu kết quả tính toán ñạt yêu cầu thì nó sẽ ñúng cho các thời
ñiểm còn lại.
3.5.1. Khi sự cố TBA 110kV Quận Ba (E13)
3.5.1.1.Khi sự cố cả 2 MBA 110kV T1 và T2 Quận Ba (E13)
- 13 -

Dùng xuất tuyến 477/E11 (trạm 110kV Liên Trì) cấp ñiện
cho một phần phụ tải của trạm E13, cụ thể là:
- Chuyển xuất tuyến 471/E13 nhận ñiện từ xuất tuyến
477/E11 qua DCL 06-4 Tuyên Sơn (ñóng).
Tiến hành kiểm tra chế ñộ mang tải của các MBA T1/E11.
Kết luận: Trong trường hợp này, MBA T1/E11 quá tải
111,46% do ñó chỉ nên duy trì phương thức cấp ñiện ở thời ñiểm phụ
tải thấp ñiểm trong ngày, sa thải bớt một số phụ tải không quan trọng
nếu duy trì vận hành ở chế ñộ phụ tải cao ñiểm ñêm.
- Dùng các ñường dây 22kV liên lạc 472E14-473E13;
474E14 - 474E13 ñể cấp ñiện.
+ Kiểm tra quá tải khi 472/E14 cấp 473/E13: có 6 ñoạn dây
dẫn bị quá tải.
+ Kiểm tra quá tải khi 474/E14 cấp 474/E13: không có quá
tải dây dẫn.
Nhận xét: Trong trường hợp chuyển tải, dùng 472/E14 cấp
ñiện cho 473/E13 cần lưu ý giảm tải trên 6 ñoạn dây dẫn bị quá tải.
Tổn thất công suất trong trường hợp này lớn, ñiện áp tại một số ñiểm
nút bị giảm thấp.
Trong trường hợp dùng 474/E14 cấp 474/E13: các thông số

Ứng dụng module CAPO trong phần mềm PSS/ADEPT tính
bù cho 2 xuất tuyến nói trên. CAPO sẽ xem xét tất cả các nút hợp lệ
trên lưới lưới ñiện ñể tìm vị trí ñặt tụ bù sao cho số tiền tiết kiệm
ñược là lớn nhất. Vì vậy cần thiết lập các thông số phân tích kinh tế
cho bài toán tối ưu hóa chế ñộ ñặt bù trong PSS/ADEPT.
Lần lượt tính toán bù cố ñịnh và ứng ñộng cho phía trung áp
và cho phía hạ áp, ñồng thời theo dõi kết quả tính toán của chương
trình ñối với hai xuất tuyến 471/E13 và 474/E14, kiểm tra quá bù ở
- 15 -

chế ñộ min. Các vị trí bù và dung lượng bù sau khi kiểm tra quá bù
theo như bảng 3.15.
Bảng 3.15: Vị trí bù và dung lượng bù phía trung áp kết hợp
với hạ áp sau khi kiểm tra quá bù
Dung lượng bù
(kVAr)
TT Tên xuất tuyến Vị trí bù
Cố ñịnh Ứng ñộng
1 Xuất tuyến 471/E13 ThanhNguyen 300
ĐTThanMienTrung 300
04Daman 30
04Hoaquy2T2 30
2 Xuất tuyến 474/E14 CTDongnai 300
DT_CangTST12 300
SXMHMOI_T12 300
04T4 30
Tổng dung lượng bù trung áp 1200 300
Tổng dung lượng bù hạ áp 90 0
3.7. Tóm tắt và kết luận chương 3
Bằng cách sử dụng phần mềm PSS/ADEPT, trong chương 3

hành cần phải chú ý nhanh chóng ñưa về kết lưới ban ñầu, hoặc phải
sa thải bớt phụ tải ñể ñảm bảo MBA nguồn không bị quá tải. - 17 -

Chương 4
MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ
CUNG CẤP ĐIỆN VÀ QUY HOẠCH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
ĐIỆN LỰC SƠN TRÀ GIAI ĐOẠN 2011-2015

LĐPP Điện lực Sơn Trà qua nhiều giai ñoạn phát triển ñến
nay ñã cơ bản ñáp ứng ñược nhu cầu sử dụng ñiện của nhân dân. Do
khó khăn về nguồn vốn nên trước ñây lưới ñiện ñược ñầu tư xây
dựng chưa ñồng bộ. Để tiếp tục hoàn thiện lưới ñiện, ñáp ứng nhu
cầu phát triển phụ tải trong thời gian ñến. Dưới ñây xin ñề xuất một
số giải pháp ñể hoàn thiện kết dây hiện tại nhằm nâng cao ñộ tin cậy
cũng như hiệu quả kinh tế trong cung cấp ñiện.
4.1. Đề xuất một số giải pháp ñề hoàn thiện phương thức kết dây
hiện tại
4.1.1. Các thiết bị dùng ñể thao tác ñóng cắt trên lưới ñiện
4.1.1.1. Về cầu chì tự rơi (Fuse cut out - FCO)
Các vị trí hiện ñang lắp ñặt FCO cần phải thay bằng dao cắt
có tải kiểu hở như sau:

4.2.1. Xây dựng thêm 01 xuất tuyến 22 kV 476/E14
Xây dựng mới ñường dây 22kV xuất tuyến 476/E14 ñể san
tải xuất tuyến 472/E14 cùng với mục ñích khai thác nguồn 22kV sau
trạm 110kV An Đồn (E14) ñể cung cấp ñiện cho các phụ tải bờ ñông
ñường Ngô Quyền, ñặc biệt là các khu du lịch tại bán ñảo Sơn Trà.
- 19 -Hình 4.1. Sơ ñồ xuất tuyến 476/E14 xây dựng mới
4.2.2. Xây dựng thêm 01 xuất tuyến 22 kV 478/E14
Xây dựng mới ñường dây 22kV xuất tuyến 478/E14 ñể cấp
ñiện cho khu công nghiệp thủy sản Thọ Quang.
Chiều dài tuyến khoảng 3300 mét, ñường dây ñi nổi sử dụng
dây nhôm bọc cách ñiện bán phần XLPE/Al 1x240mm
2
-12,7/24kV;
ñường dây ñi ngầm 24kV sử dụng cáp XLPE/DSTA/PVA/Cu
(3x240)mm
2
.
C42/E14
476/E14 472/E14
LBS 110-4 ST
Đi Bãi Bắc
403 Hải quân
Đường dây
xây dựng mới
Đường Yết Kiêu
- 20 -


484/E13 482/E13
DCL tại tủ
RMU 04
Đường Nguyễn
Duy Trinh
Kios 02
Đường dây
xây dựng mới
Đường Trường Sa
- 22 -

nguồn của các xuất tuyến 472/E14, 474/E14. Tỷ lệ giảm tổn thất
công suất của hai xuất tuyến này khi thanh cái ñầu nguồn vận hành ở
ñiện áp 23100V như bảng 4.2.
Bảng 4.2: Tỷ lệ giảm tổn thất công suất của hai xuất tuyến 472/E14
và 474/E14 khi thanh cái ñầu nguồn vận hành ở ñiện áp 23100V
Khi vận hành
thanh cái ở ñiện áp
22200V
Khi vận hành
thanh cái ở ñiện áp
23100V
Tên
xuất
tuyến
Tổn thất
(kW)
U
min
(kV)

Hành Sơn hứa hẹn sẽ phát triển mạnh mẽ trong thời gian ñến. Để ñáp
ứng ñược sự phát triển ñó, ñòi hỏi việc cung ứng ñiện, phát triển lưới
ñiện phân phối của Công ty Điện lực Đà Nẵng nói chung, Điện lực
Sơn Trà nói riêng phải tương ứng phát triển.
Đề tài: “Nghiên cứu tính toán phương thức vận hành tối ưu
cho lưới ñiện phân phối Điện lực Sơn Trà” nhằm mục ñích tính toán,
lựa chọn các phương thức vận hành cho LĐPP Điện lực Sơn Trà
nhằm ñáp ứng sự phát triển ñó. Trong luận văn ñã thực hiện nghiên
cứu ñược những kết quả chính như sau:
- Tính toán phương thức vận hành cơ bản hiện tại và tối ưu
của LĐPP Điện lực Sơn Trà, trong ñó bao gồm công suất và tổn thất
công suất trên từng xuất tuyến, từng trạm biến áp nguồn, ñã chỉ ra
ñược các xuất tuyến có tổn thất công suất cao nhằm giúp cho ñơn vị
quản lý vận hành có kế hoạch tiếp tục nâng cấp và cải tạo lưới ñiện
sau này. Thực hiện kiểm tra ñiện áp tại các nút trên từng xuất tuyến
ñể tìm nút có ñiện áp thấp nhất giúp cảnh báo trong vận hành. Thực
hiện tính toán bù công suất phản kháng ứng với phương thức vận
hành tối ưu.
- Tính toán ñiểm mở tối ưu cho phương thức vận hành cơ bản
của LĐPP Điện lực Sơn Trà, ñã chọn ra ñược phương thức vận hành
cơ bản cho tổn thất công suất thấp nhất và ñiện áp nằm trong phạm vi
cho phép.
- Tính toán một số phương thức vận hành dự phòng của
LĐPP Điện lực Sơn Trà trong trường hợp bị sự cố hoặc cắt ñiện công
tác. Đã chọn ra ñược một số phương thức vận hành dự phòng hợp lý
nhất, ñó là những phương thức cho tổn thất công suất thấp hơn và
- 24 -

ñiện áp nằm trong phạm vi cho phép, giúp cho các nhân viên vận
hành có những ñiều hành hợp lý trong từng thời ñiểm nhất ñịnh.